Agenda de l'ENS de Lyon

L'hydrocraquage est un procédé catalytique majeur dans la valorisation des coupes pétrolières lourdes en les convertissant en essence, kérosène et gazole sur des catalyseurs bifonctionnels.

La modélisation joue un rôle essentiel dans la compréhension des phénomènes, l'étude de sensibilité aux conditions opératoires et de la composition de la charge mais également dans l'optimisation du procédé et son intégration dans le schéma d'une raffinerie.

Dans le cadre de cette thèse, la modélisation s'effectue en deux étapes. La première étape consiste en la reconstruction moléculaire de la charge en s'appuyant sur des travaux développés à IFPEN. La charge est préalablement découpée en trois coupes (naphta, distillats moyens, coupe lourde), auxquelles on applique trois méthodes de reconstruction basées respectivement, sur une bibliothèque de molécules obtenue à partir de résultats de GC-2D, une reconstruction statistique et une maximisation d'entropie. Le modèle cinétique est une extension aux molécules cycliques de la méthodologie par événements constitutifs utilisant la notion de "Chaines Latérales" développée antérieurement à IFPEN. Cette méthodologie considère le caractère "intrinsèque" de chaque réaction chimique et réduit drastiquement le nombre de paramètres cinétiques. Les réactions d'hydrogénation / déshydrogénations des molécules cycliques insaturées sont par ailleurs introduites dans ce modèle pour étudier l'influence de la balance acide / métal du catalyseur.  Les codes de calculs développés dans le cadre de cette thèse, génèrent un réseau cinétique sous forme de coefficients de regroupements par famille, par nombre d'atomes de carbone et de branchements. Ces coefficients qui sont introduits dans un simulateur de réacteur de type piston idéal. Les paramètres cinétiques sont alors estimés de manière à obtenir des distribution par nombre d'atomes de carbone en accord avec les données expérimentales, résultats validant la démarche employée.